该文针对涡轮增压柴油机存在低速性能、瞬态响应性能和排放性能较差的问题开展了气波增压柴油机的研究.主要内容是:SOFIM8140.47涡轮增压柴油机改装为气波增压柴油机;多方案排气系统计算与设计;不同设计方案气波增压匹配对比实验.排气系统的设计包括初步设计和优化设计.采用一维定常流理论、拉伐尔喷管理论和激波理论对排气管进行初步参数设计.根据设计结果,利用FLUENT流体计算软件进行优化设计.FLUENT模拟计算直观显示了激波的存在位置及管内流体的压力、速度特性.优化设计提高了排气管的结构紧凑性,减小了排气管中流体流动阻力.气波增压匹配对比实验表明,中间出口排气管气波增压柴油机低速动力性能和排放性能显著提高;中、高速动力性能有所降低,NOx、HC排放仍有较大提高.一侧出口排气管气波增压柴油机低、中速动力性能和排放性能显著提高;高速动力性能略有降低,NOx、HC排放仍有较大提高.最终确定一种满足既能满足气体流动顺畅性,又能满足安装结构紧凑性的SOFIM8140.47气波增压柴油机,提高柴油机的低速性能和加速性能,改善燃油经济性能和排放性能,其中,NOx、HC、Opac(烟度)排放低于原机水平.目前仍然存在的问题是,气波增压柴油机的高速性能较差,原因之一是受原机进排气管布置位置的限制,排气管对进气严重加热,使柴油机高速时进气量不足.可通过增大排气管容积,减小排气管对进气的加热,进一步优化速比等方法改善气波增压柴油机的高速性能.使用FLUENT模拟计算的方法优化设计排气系统,不仅节省经费开支,还可以节省时间,缩短设计周期.排气系统内气体流动模拟计算与分析方法处于国内先进水平.